生物基礎 ホルモンを受容体の局在で分類してみよう!

「ホルモン」は内分泌腺から血中に放出され、遠く離れた特定の器官・組織(「標的器官・組織」と言います)の受容体に結合し、作用する化学物質です。

※ 焼肉の「ホルモン」とは別物です。

この化学物質は種類が盛り沢山です。

放出する内分泌腺の違い、作用する器官・組織の違い、受容体の違いなど、まさに十人十色です。

正直、全てのホルモンをただ丸暗記して乗り切るのは、相当な記憶力と根気が必要でしょう。

当初の私も、丸暗記を試みましたが、途中で音を上げてしまいました。

そこで試みたのが、共通点を見つけてホルモンを分類する方法です。

既にホルモンの範囲を勉強された方ならご存知かと思いますが、ホルモンには色々な共通点があります。

例を挙げるなら、下記の通りです。

  • 内分泌腺ごとのホルモンの分類
  • ホルモンの組成による分類
  • ホルモン受容体の細胞での局在による分類
  • ホルモン受容体の分子構造による分類

このように分類することで、幾分か丸暗記の量を減らす事ができます。

そこで今回は、ホルモン受容体の細胞での局在(細胞のどこにあるか)を紹介します。

受容体の局在による分類

ホルモンの受容体は細胞での局在によって、主に2つに分類できます。

1つ目は、受容体が細胞膜上に局在する「細胞膜受容体」、

2つ目は、受容体が細胞質や核内に局在する「細胞内受容体」、

この2つを図で表すと、下図のようになります。

それでは、細胞膜受容体と細胞内受容体についてもう少し詳しく説明します。

細胞膜受容体

細胞膜受容体はその名の通り、細胞の輪郭を形成している細胞膜にホルモンの受容体があります。

このタイプの受容体は主に、水に溶けやすいホルモン分子のサイズが大きいホルモンを受け取る役目を担っています。

なぜでしょうか?

それは、細胞膜がリン脂質という油の成分によって構成されているからです。

油が水と混じり合わないのは、普段の生活からご存知の方も多いでしょう。

ホルモンも同じで、脂質でできた細胞膜を、水に解けやすい物質や分子量の大きい物質は単純に通過することはできません。

その為、水溶性のホルモンや分子量の大きいホルモンは、細胞膜上にある受容体を介してを細胞内に情報を伝えます。

有名どころは、インスリン、グルカゴン、成長ホルモン、バソプレシンなどが細胞膜受容体を使っています。

ただ、正直なところ細胞膜受容体を介するホルモンはごまんといるので、細胞膜受容体を介するホルモンを覚えるのは難しいでしょう。

どちらかというと、次に紹介する細胞内受容体を介するホルモン以外のものが、細胞膜受容体を介するホルモンであると覚えた方が楽でしょう

水色:水溶性のホルモン
黄色:脂溶性のホルモン

細胞内受容体

細胞内受容体はその名の通り、細胞の内側にホルモンの受容体があります。

このタイプの受容体は、脂溶性のホルモン分子量が極めて小さいホルモンを受け取る役目を担っています。

なぜかというと、これらは細胞膜を通過できるホルモンだからです。

脂溶性ホルモンは難無く細胞膜を通過できますし、分子量の小さい一部のホルモンも細胞膜を通過することができます。

その為、このようなホルモンは細胞質にある受容体や核内にある受容体と結合します。

具体的には、

  • 副腎皮質ホルモン(アルドステロン、コルチゾール、アンドロゲン)
  • 性腺ホルモン(エストロゲンなど)
  • ビタミンD

などの脂溶性ホルモンや、アミン誘導体で分子が極めて小さい

  • 甲状腺ホルモン

が細胞内受容体と結合します。

まとめ

今回は、ホルモンの受容体が細胞の何処にあるかによって、ホルモンを分類しました。

受容体が細胞膜上にあるものを「細胞膜受容体」と言い、これと結合するのは、水溶性ホルモンや分子量の大きい物質でした。

一方で、受容体が細胞内にあるものを「細部内受容体」と言い、これに結合するホルモンは、脂溶性ホルモンや分子量が小さい物質でした。

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